按 Enter 到主內容區
:::
查詢
:::

5.生活中的綠色化學

  • 發布單位:綜合規劃組

通過綠色化學改善生活:食物和飲料

咖啡,經過悠久的歷史,至今仍是全世界最流行的飲品之一。多數人愛上咖啡,是由於咖啡中含有一種能夠提神醒腦的神奇物質:咖啡因。然而,對於那些對咖啡因較為敏感、或不想攝入太多咖啡因的人來講,若想享受一杯香醇的咖啡,無咖啡因咖啡或許是最好的選擇。但您知道嗎?飲下一杯無咖啡因咖啡,可能也同時會將致癌物質一併喝入體內!這是因為在製造無咖啡因咖啡的方式中,其中一項技術為將咖啡豆浸泡在二氯甲烷(一種疑似致癌物質)製成的有機溶液中,以脫除咖啡豆中含有的咖啡因。

所幸,目前科學家已經開發出一種新的咖啡因脫除技術,稱為” 超臨界二氧化碳處理”。二氧化碳是一種廉價、無毒的替代品,在極高的壓力下,二氧化碳將會成為一種特殊的“超臨界”狀態,在該狀態下,二氧化碳不僅可以像氣體一樣容易地滲透到咖啡豆的各個結構縫隙中,也可以像一般有機溶劑一樣,有效地溶解咖啡豆中的咖啡因物質。

根據歐洲無咖啡因協會(European Decaffeination Association, EDA)的報告指出,目前全球約有20%的無咖啡因咖啡生產使用超臨界二氧化碳。而除了去除咖啡因外,啤酒花中的啤酒精物質也可以類似的方式提取。與傳統使用二氯甲烷溶出或將啤酒花在水中煮沸等方法相比,使用超臨界二氧化碳提煉啤酒花所產生的污水將更為減少。根據英國肯特郡梅德斯通市(Maidstone)-英國主要的啤酒花種植區域-的啤酒花商人科林·希爾(Colin Hill)表示,目前共超過90%的啤酒花提取使用超臨界二氧化碳。

現在,全球超過125家食品和飲料生產工廠都使用了超臨界二氧化碳技術,這項技術的應用範圍除了前面提到的用途之外,也包括了從姜根中提取香精、或是從芝麻中提取油脂等方面。這項技術也已用於去除軟木塞中的殺菌劑污染物,以防止這些污染物破壞優質葡萄酒的味道。

通過綠色化學改善生活:咖啡

 

通過綠色化學改善生活:化粧品

圍繞在我們身邊的化粧品與個人清潔用品種類繁多,例如各式各樣的面霜、沐浴乳和洗髮精等,這些產品中所含的大多數保濕劑、去脂劑和起泡劑過去均大多來自化石來源。現在,這些洗護用品製造商已開始使用更傳統的植物來源成分,例如棕櫚油和椰子油等天然物質來取代化石來源。然而不幸的是,急於使用這些可再生替代品來替代石油基化學品,可能使我們誤入另一條歧途。這是由於儘管這些材料是天然且可再生的,但由於大量的使用需求,全球已面臨了一項嚴峻的現況:生物多樣性的森林已遭到過度的砍伐,並被油棕的單一栽培所取代。

因此,過去英國約克大學(University of York)的科學家團隊致力於研發各種更安全、且可使環境更為永續發展的工業替代方法,例如使用農業廢料來製成化粧品所需的材料等。經過多年努力,目前科學家已成功使用超臨界二氧化碳技術,從廢麥桿中提取口紅蠟中所需使用的石蠟。

此外,化粧品中的多種化學化合物成分,如軟化劑(可軟化皮膚)和乳化劑(可將油性和水性成分結合成均勻混合物)等都需要用到酯類來合成。在傳統的工業製程中,酯類是在高溫下使用腐蝕性催化劑(例如硫酸)製成的。而現今,科學家完成了另一項創新的技術,該技術可在室溫下藉由使用生物酶來製造酯類。美國田納西州金斯波特市(Kingsport)伊士曼化學公司(Eastman Chemical Company)藉由這項新的生產技術,於2009年獲得了美國環保署(USEPA)所頒發的綠色化學獎。

通過綠色化學改善生活:化粧品

 

通過綠色化學改善生活:房屋

2005年8月,卡崔娜颶風(Hurricane Katrina)襲擊了美國路易斯安納州紐奧良市,造成了數百人的喪身以及成千上萬人的流離失所。這些無家可歸的災民住進了政府臨時安置的活動房屋,卻有部分災民開始感到頭痛和流鼻血。後來經過科學家的調查結果指出,造成這些病症的罪魁禍首是甲醛。甲醛是一種從石化產品中提取的致癌物質,經常使用於粘合劑和樹脂中,這些粘合劑和樹脂將許多家用產品結合在一起,包括膠合板,木片複合材料,地毯和家具等。

為了避免甲醛對人體的危害,美國北卡羅來納州格林斯伯勒市(Greensboro)的哥倫比亞森林產品公司(Columbia Forest Products)研發了一種大豆成分的粘合劑,稱為PureBond。PureBond其中所包含的大豆蛋白經過改良後,可呈現出類似於貽貝的粘性蛋白。目前,美國生產的膠合板和複合木材中有40%使用了這種粘合劑。

此外,大豆油和糖的混合物也可以代替源自化石燃料的塗料樹脂和溶劑,使這些產品所釋放的對於人體有害的揮發性有機物(Volatile Organic Compounds, VOCs)降低。寳鹼公司(Procter & Gamble, P&G)和庫克複合材料與聚合物公司(Cook Composites and Polymers, CCP)藉由這項創新技術,在2009年獲得了USEPA所頒發的綠色化學獎,這種混合物與傳統化石燃料來源製成的塗料樹脂和溶劑相比,可降低50%左右的有害揮發物。根據計算,若全面使用這項技術,每年將可降低約相當於700萬輛汽車的排放量,並可以每年節省90萬桶原油左右的使用量。

通過綠色化學改善生活:房屋

 

本文轉譯自新科學人(New Scientist)網站

Better living through green chemistry

 

附件下載

檔案名稱 檔案大小 更新日期 下載次數
05_生活中的綠色化學.pdf 227 KB 111-08-05 58
分享
  • facebook
  • line
  • 列印
  • 點閱次數:381
  • 資料發布日期:111-08-05
  • 資料檢視日期:111-08-05
回頁首